Várias aplicações de GPS, como esta , ou esta , adquirem várias amostras (lat, lon) de um determinado local, assumindo que a unidade GPS não está se movendo e, em seguida, fazem uma média das amostras para calcular um "mais preciso" "Localização 2D.
(Nós não nos importamos com a posição de elevação / altitude aqui!)
O segundo aplicativo ( GPS Averaging ) usa o valor de precisão associado a cada amostra como um peso para o local atual e, em seguida, calcula a média ponderada de acordo. Ele também fornece uma estimativa da precisão da localização média.
Questões:
1) Embora o senso comum nos leve a crer que a média deve levar a uma maior precisão, quanto faz sentido para unidades portáteis como telefones (ou seja, dispositivos simples que não usam GPS diferencial)?
2) Você recomendaria outro método que não o método GPS Averaging para calcular a localização média?
3) Como calcular uma estimativa da precisão da localização média?
4) Existe uma maneira diferente de calcular a média para obter um melhor posicionamento 2D adquirindo várias amostras (lat, lon) de um determinado local?
ATUALIZAÇÃO 1: os resultados do meu estudo preliminar com duas unidades GPS portáteis (modelos de telefone Sony ST15i e ST17i) adquirindo correções de precisão de 3m na mesma posição durante 4,5 horas forneceram os seguintes dados:
=> É bastante interessante notar que, embora a suposta precisão das correções fosse de 3 metros, o modelo ST17i tinha muitos pontos a mais de 3 metros da mediana / média.
=> Também notável é o desvio monótono da longitude no modelo ST15i.
(Observe que o ST15i parece ter uma antena mais sensível que o ST17i, pois eu pude analisá-lo, usando em média mais 3 satélites para suas correções do que o ST15i!)
ATUALIZAÇÃO 2: algumas estatísticas e números adicionais, ainda dos mesmos conjuntos de dados
=> Os dados definitivamente não são normais
=> Eu também calculei a distância entre a localização mediana do ST15i e a localização mediana do ST17i: é de 3 metros, como se o estudo estivesse tocando conosco, pois todas as correções utilizadas tinham precisão de 3 metros ou melhor. Isso definitivamente valida a sugestão abaixo de usar uma referência conhecida para obter conclusões significativas sobre a precisão de cada unidade GPS!
Respostas:
A média só faz sentido se você assumir que o "ruído" nas medições de sua localização é aproximadamente simétrico - distribuído uniformemente em todas as direções. Ou seja, para qualquer medição, é igualmente provável que esteja errado em qualquer direção específica.
Provavelmente, é possível que você obtenha uma distribuição de ruído que não seja simétrica. Por exemplo, se o seu dispositivo GPS subestima sistematicamente a distância de todos os satélites e usa mais satélites de uma determinada direção (talvez você esteja parado no fundo de um penhasco), é mais provável que todas as medições sejam tendenciosas nesse sentido. direção. Nesse caso, a média melhorará a precisão, mas não corrigirá seu problema de viés.
Não sei se essa super / subestimação é comum, mas duvido que seja significativo o suficiente na maioria dos dispositivos para reduzir a utilidade da média. Talvez isso possa apresentar um pequeno viés, mas o aumento da precisão ainda melhoraria a confiabilidade (por exemplo, para geocaching).
Em relação às suas 4 perguntas:
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Usando dois dispositivos GPS idênticos com um em um local conhecido. Você não consegue resolver o erro para cada leitura de GPS e passar esses dados de erro na segunda unidade de GPS e usá-lo para corrigir os dados?
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